Таталцлын хүч

Зөвхөн хамгийн нууцлаг нь ч биш байгалийн хүчгэхдээ бас хамгийн хүчирхэг.

Хөгжил дэвшлийн замд яваа хүн

Түүхийн хувьд ийм байсан хүнурагшлах тусам дэвшлийн замуудулам бүр хүчирхэг байгалийн хүчийг эзэмшсэн. Нударгандаа саваа, өөрийн гэсэн бие бялдрын хүчнээс өөр юу ч байхгүй үед л эхэлсэн.

Гэвч тэрээр мэргэн ухаантай байсан бөгөөд амьтдын бие бялдрын хүчийг өөрийн үйлчлэлд авчирч, тэднийг тэжээвэр болгов. Морь гүйхдээ хурдалж, тэмээ цөлийг, зааныг намгархаг ширэнгэн ой болгожээ. Гэхдээ хамгийн хүчирхэг амьтдын бие махбодийн хүч нь байгалийн хүчинтэй харьцуулахад хэмжээлшгүй бага байдаг.

Эхний хүн галын элементийг захирч байсан боловч зөвхөн түүний хамгийн сул дорой хувилбаруудад л байсан. Эхэндээ - олон зууны турш тэрээр зөвхөн модыг түлш болгон ашигладаг байсан - маш бага эрчим хүч зарцуулдаг түлш. Хэсэг хугацааны дараа тэрээр энэ эрчим хүчний эх үүсвэрээс салхины эрчим хүчийг ашиглаж сурсан, нэг хүн дарвуулын цагаан далавчийг агаарт өргөж, хөнгөн хөлөг онгоц шувуу мэт давалгаан дээгүүр нисэв.

Далайн давалгаан дээр дарвуулт завь

Тэр салхин тээрмийн ирийг салхины шуурганд ил гаргаж, тээрмийн хүнд чулуунууд эргэлдэж, үр тарианы шавар шуугиж байв. Гэхдээ агаарын тийрэлтэт онгоцны энерги нь төвлөрөхөөс хол байгаа нь хэнд ч ойлгомжтой. Нэмж дурдахад, дарвуул, салхин тээрэм хоёулаа салхины цохилтоос айдаг байсан: шуурга далбааг урж, хөлөг онгоцыг живүүлж, шуурга далавчаа хугалж, тээрэмүүдийг хөмрүүлжээ.

Бүр сүүлдээ хүн урсах усыг байлдан дагуулж эхэлсэн. Дугуй нь усны энергийг эргэлтийн хөдөлгөөн болгон хувиргах чадвартай хамгийн энгийн төхөөрөмж төдийгүй янз бүрийн төхөөрөмжтэй харьцуулахад хамгийн бага хүчин чадалтай юм.

Хүн хөгжил дэвшлийн шатаар урагшилж байсан бөгөөд улам их эрч хүч хэрэгтэй байв.
Тэрээр шинэ төрлийн түлш хэрэглэж эхэлсэн - аль хэдийн нүүрс шатаахад шилжсэнээр нэг кг түлшний эрчим хүчийг 2500 ккал-аас 7000 ккал болгон бараг гурав дахин нэмэгдүүлсэн. Дараа нь газрын тос, байгалийн хийн цаг ирлээ. Дахин хэлэхэд, чулуужсан түлшний килограмм бүрийн эрчим хүчний агууламж нэг хагасаас хоёр дахин нэмэгдсэн байна.

Уурын хөдөлгүүрийг уурын турбиноор сольсон; тээрмийн дугуйг гидравлик турбиноор сольсон. Тэгээд тэр хүн задрах ураны атом руу гараа сунгав. Гэсэн хэдий ч шинэ төрлийн эрчим хүчний анхны хэрэглээ нь эмгэнэлтэй үр дагавартай байсан - 1945 онд Хирошимагийн цөмийн дөл хэдхэн минутын дотор 70 мянган хүний ​​зүрхийг шатаажээ.

1954 онд дэлхийн анхны Зөвлөлтийн атомын цахилгаан станц ашиглалтад орсноор ураны хүчийг цахилгаан гүйдлийн цацрагийн хүч болгон хувиргасан. Мөн нэг килограмм уран нь хамгийн сайн газрын тосны нэг килограммаас хоёр сая дахин их энерги агуулдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Энэ бол цоо шинэ гал байсан бөгөөд үүнийг физик гэж нэрлэж болохуйц гал түймэр байсан, учир нь ийм гайхалтай хэмжээний энерги үүсэхэд хүргэдэг үйл явцыг физикчид судалсан байдаг.
Уран бол цорын ганц цөмийн түлш биш. Илүү хүчирхэг түлшний төрлийг аль хэдийн ашиглаж байна - устөрөгчийн изотопууд.

Харамсалтай нь хүн төрөлхтөн устөрөгч-гелийн цөмийн дөлийг дарж чадаагүй л байна. Тэрээр ураны дэлбэрэлтийн гялбаагаар устөрөгчийн бөмбөг дэх урвалд гал тавьж, бүхэлдээ шатаж буй галаа хэрхэн түр зуур асаахыг мэддэг. Гэвч улам ойртох тусам эрдэмтэд устөрөгчийн изотопын цөмийг гелийн цөмд нэгтгэсний үр дүнд цахилгаан гүйдэл үүсгэх устөрөгчийн реакторыг харж байна.

Дахин хэлэхэд, хүн нэг кг түлшнээс авах эрчим хүчний хэмжээ бараг арав дахин нэмэгдэнэ. Гэхдээ энэ алхам нь хүн төрөлхтний байгалийн хүчийг даван туулах түүхэн дэх сүүлчийн алхам байх болов уу?

Үгүй! Урд - эрчим хүчний таталцлын хэлбэрийг эзэмших. Энэ нь устөрөгч-гелийн нэгдлийн энергиээс ч илүү байгалиасаа илүү болгоомжтой савлагдсан байдаг. Өнөөдөр энэ нь хүний ​​таамаглаж чадах энергийн хамгийн төвлөрсөн хэлбэр юм.

Шинжлэх ухааны дэвшилтэт түвшнээс өөр юу ч тэнд хараахан харагдахгүй байна. Хэдийгээр цахилгаан станцууд нь таталцлын энергийг цахилгаан гүйдэл болгон (эсвэл тийрэлтэт хөдөлгүүрийн цоргоноос гарч буй хийн урсгал руу, эсвэл хаа сайгүй байдаг цахиур, хүчилтөрөгчийн атомыг төлөвлөсөн хувиргалт болгон хувиргаж) боловсруулж, хүний ​​төлөө ажиллана гэж бид итгэлтэйгээр хэлж чадна. Хэт ховор металлын атомууд) бид ийм цахилгаан станцын (пуужингийн хөдөлгүүр, физик реактор) нарийн ширийн зүйлийн талаар юу ч хэлж чадахгүй.

Галактикуудын үүсэл гарал үүслийн бүх нийтийн таталцлын хүч

Бүх нийтийн таталцлын хүч нь галактикууд үүсэх эх үүсвэр юмАкадемич В.А.Амбарцумяны үзэж байгаагаар одны өмнөх материас. Мөн төрөхөд нь олгосон одны түлшээ зарцуулж, цаг хугацаагаа шатаасан оддыг унтраадаг.

Тийм ээ, эргэн тойрноо хараарай: Дэлхий дээрх бүх зүйлийг энэ хүчээр удирддаг.

Тэр бол манай гаригийн давхаргат бүтцийг тодорхойлдог - литосфер, гидросфер, агаар мандлын ээлж. Тэр бол агаарын хийн зузаан давхаргыг хадгалдаг бөгөөд түүний ёроолд бид бүгд оршдог.

Хэрэв таталцал байхгүй байсан бол Дэлхий Нарыг тойрсон тойрог замаасаа тэр дороо тасарч, бөмбөрцөг өөрөө төвөөс зугтах хүчний нөлөөгөөр бутран бутрах болно. Бүх нийтийн таталцлын хүчнээс тодорхой хэмжээгээр хамаарахгүй зүйлийг олоход хэцүү байдаг.

Мэдээжийн хэрэг, эртний гүн ухаантнууд, маш ажиглагч хүмүүс, дээшээ шидсэн чулуу үргэлж эргэж ирдэг гэдгийг анзаардаггүй. МЭӨ 4-р зуунд Платон үүнийг орчлон ертөнцийн бүх бодисууд ижил төстэй бодисуудын ихэнх нь төвлөрдөг газар руу чиглэдэг: шидсэн чулуу газарт унах эсвэл ёроол руу унадаг, асгарсан ус хамгийн ойрын цөөрөм рүү нэвчидэг гэж тайлбарлав. далай руу урсдаг гол руу галын утаа үүл рүүгээ урсдаг.

Платоны шавь Аристотель бүх бие нь хүнд, хөнгөн гэсэн онцгой шинж чанартай байдаг гэдгийг тодруулсан. Хүнд биетүүд - чулуу, металл - орчлон ертөнцийн төв рүү, гэрэл - гал, утаа, уур - зах руу гүйдэг. Бүх нийтийн таталцлын хүчинтэй холбоотой зарим үзэгдлийг тайлбарласан энэхүү таамаглал 2 мянга гаруй жил оршин тогтнож ирсэн.

Эрдэмтэд таталцлын хүчний тухай

гэсэн асуултыг хамгийн түрүүнд тавьсан байх таталцлын хүчүнэхээр шинжлэх ухаанч, Сэргэн мандалтын үеийн суут ухаантан Леонардо да Винчи байв. Леонардо таталцал нь зөвхөн дэлхийн онцлог шинж чанар биш, олон таталцлын төвүүд байдаг гэж тунхаглав. Мөн тэрээр таталцлын хүч нь таталцлын төв хүртэлх зайнаас хамаарна гэж санал болгов.

Коперник, Галилео, Кеплер, Роберт Хук нарын бүтээлүүд нь бүх нийтийн таталцлын хуулийн үзэл санааг улам бүр ойртуулсан боловч эцсийн томъёололдоо энэ хууль нь Исаак Ньютоны нэртэй үүрд холбоотой байв.

Исаак Ньютон таталцлын хүчний тухай

1643 оны 1-р сарын 4-нд төрсөн. Тэрээр Кембрижийн их сургуулийг төгсөж, бакалавр, дараа нь шинжлэх ухааны магистр болжээ.

Дараах бүх зүйл бол шинжлэх ухааны бүтээлийн эцэс төгсгөлгүй баялаг юм. Гэхдээ түүний гол бүтээл нь 1687 онд хэвлэгдсэн "Байгалийн философийн математикийн зарчмууд" бөгөөд ихэвчлэн "Эхлэл" гэж нэрлэдэг. Тэдэнд агуу ихийг томъёолсон байдаг. Түүнийг ахлах сургуулиас нь бүгд санаж байгаа байх.

Бүх бие нь эдгээр биеийн массын үржвэртэй шууд пропорциональ, тэдгээрийн хоорондох зайны квадраттай урвуу хамааралтай хүчээр бие биедээ татагддаг ...

Энэхүү томьёоны зарим заалтыг Ньютоны өмнөх хүмүүс таамаглаж байсан ч бүрэн эхээр нь хэнд ч өгөөгүй байна. Дэлхийг сар руу, нарны таталцлыг бүх гаригийн системд түгээхийн тулд эдгээр хэлтэрхийүүдийг нэг цогц болгон цуглуулахад Ньютоны суут ухаан хэрэгтэй байв.

Ньютон дэлхийн таталцлын хуулиас өмнө Кеплерийн нээсэн гаригуудын хөдөлгөөний бүх хуулиудыг гаргаж авсан. Тэд зүгээр л түүний үр дагавар байсан. Түүгээр ч барахгүй Кеплерийн хуулиуд төдийгүй эдгээр хуулиас (гурван ба түүнээс дээш биетийн ертөнцөд) хазайх нь бүх нийтийн таталцлын үр дагавар гэдгийг Ньютон харуулсан ... Энэ бол шинжлэх ухааны агуу ялалт байв.

Ертөнцүүдийг хөдөлгөдөг байгалийн гол хүч болох агаар, алим, нарны молекулуудын захирагддаг хүчийг эцэст нь нээж, математикийн аргаар тодорхойлсон юм шиг санагдав. Аварга, хэмжээлшгүй том алхам Ньютоны хийсэн алхам байв.

Гайхамшигт эрдэмтэн, Францын зохиолч Франсуа Мари Аруэгийн бүтээлийг анх дэлгэрүүлэгч, Вольтер хэмээх нэрээр дэлхийд алдартай, Ньютон унаж буй алимыг хараад түүний нэрээр нэрлэгдсэн хууль байдаг гэдгийг гэнэт таасан гэж хэлсэн.

Ньютон өөрөө энэ алимыг хэзээ ч дурдаагүй. Өнөөдөр энэ сайхан домгийг няцаахад цаг үрэх нь үнэ цэнэтэй зүйл биш юм. Ньютон байгалийн агуу хүчийг логик үндэслэлээр ухаарсан бололтой. Үүнийг "Эхлэл"-ийн холбогдох бүлэгт оруулсан байх магадлалтай.

Таталцлын хүч нь цөмийн нислэгт нөлөөлдөг

Орой нь агаар мандлаас гарчихсан маш өндөр ууланд бид асар том их буу тавьсан гэж бодъё. Түүний торхыг бөмбөрцгийн гадаргуутай хатуу зэрэгцээ байрлуулж, галлажээ. Нуманыг тайлбарлах цөм нь газарт унадаг.

Бид цэнэгээ нэмэгдүүлж, дарьны чанарыг сайжруулж, нэг талаараа дараагийн буудлагын дараа цөмийг илүү өндөр хурдтайгаар хөдөлгөдөг. Цөмийн дүрсэлсэн нум нь илүү хавтгай болдог. Цөм нь манай уулын бэлээс хамаагүй хол унадаг.

Мөн бид цэнэгээ нэмэгдүүлж, бууддаг. Цөм нь ийм зөөлөн траекторийн дагуу нисдэг бөгөөд энэ нь дэлхийн гадаргуутай параллель буудаг. Цөм нь дэлхий рүү унахаа больсон: унасан хурдаараа Дэлхий доороос нь зугтдаг. Мөн манай гарагийг тойрсон цагиргийг дүрсэлсний дараа цөм нь буцах цэг рүү буцдаг.

Энэ хооронд бууг авч болно. Эцсийн эцэст, цөмийн дэлхийн эргэн тойронд нисэхэд нэг цаг гаруй хугацаа шаардагдана. Дараа нь цөм нь уулын оройг хурдан шүүрдэж, дэлхийг тойрон шинэ тойрог руу шилжих болно. Унах, хэрэв бидний тохиролцсоны дагуу цөм нь агаарын эсэргүүцэл үзүүлэхгүй бол хэзээ ч чадахгүй.

Үүний үндсэн хурд нь 8 км/сек орчим байх ёстой. Хэрэв та цөмийн нислэгийн хурдыг нэмэгдүүлбэл? Энэ нь эхлээд дэлхийн гадаргуугийн муруйлтаас илүү зөөлөн нуман хэлбэрээр нисч, дэлхийгээс холдож эхэлнэ. Үүний зэрэгцээ дэлхийн таталцлын нөлөөн дор түүний хурд буурах болно.

Эцэст нь эргэн тойрон эргэж, тэр яг л Дэлхий рүү буцаж унах болно, гэхдээ тэр түүний хажуугаар нисч, тойрог биш, харин эллипс болно. Цөм нь Дэлхий нарыг тойрон хөдөлдөгтэй яг ижилхэн, тухайлбал манай гаригийн төв нь байрлах эллипсийн дагуу дэлхийг тойрон эргэлдэнэ.

Хэрэв бид цөмийн анхны хурдыг нэмэгдүүлбэл эллипс илүү сунах болно. Энэ эллипсийг цөм нь сарны тойрог замд хүрэхээр эсвэл бүр цаашлаад сунгах боломжтой. Гэхдээ энэ цөмийн анхны хурд нь 11.2 км/с-ээс хэтрэх хүртэл дэлхийн дагуул хэвээр байх болно.

Харвах үед 11.2 км/с-ээс дээш хурдтай байсан цөм нь параболик траекторийн дагуу дэлхийгээс үүрд холдох болно. Хэрэв эллипс нь битүү муруй бол парабола нь хоёр салаа хязгааргүйд хүрэх муруй юм. Зууван дагуу хөдөлж, энэ нь хичнээн урт байсан ч гэсэн бид гарцаагүй системтэйгээр эхлэх цэг рүү буцах болно. Параболын дагуу хөдөлж, бид хэзээ ч эхлэх цэг рүү буцаж очихгүй.

Гэвч дэлхийг ийм хурдтайгаар орхисон ч цөм хязгааргүйд нисч чадахгүй. Нарны хүчтэй таталцал нь түүний нислэгийн замналыг нугалж, гаригийн замнал шиг эргэн тойрондоо ойртоно. Цөм нь манай гаригийн гэр бүлийн бяцхан гариг ​​болох дэлхийн эгч болох болно.

Цөмийг гаригийн системийн гадна чиглүүлэх, нарны таталцлыг даван туулахын тулд түүнд 16.7 км/с-ээс дээш хурдыг хэлж, энэ хурд дээр дэлхийн өөрийнх нь хөдөлгөөний хурд нэмэгдэхээр чиглүүлэх шаардлагатай. .

Ойролцоогоор 8 км / с хурдыг (энэ хурд нь манай бууны бууддаг уулын өндрөөс хамаарна) дугуй хурд гэж нэрлэдэг, 8-аас 11.2 км / с хүртэл зууван хурд, 11.2-аас 16.7 км / сек хүртэл параболик хурдтай байдаг. мөн энэ тооноос дээш - чөлөөлөх хурд.

Эдгээр хурдны өгөгдсөн утгууд нь зөвхөн Дэлхийд хүчинтэй гэдгийг энд нэмж хэлэх хэрэгтэй. Хэрэв бид Ангараг дээр амьдардаг байсан бол дугуй хурд нь бидэнд хүрэхэд илүү хялбар байх болно - тэнд ердөө 3.6 км / сек, параболик хурд нь 5 км / с-ээс арай илүү байна.

Нөгөөтэйгүүр, Бархасбадь гаригаас сансрын нислэгт цөм илгээх нь Дэлхийгээс хамаагүй илүү хэцүү байх болно: энэ гараг дээрх дугуйны хурд 42.2 км / сек, параболик хурд нь бүр 61.8 км / сек байна!

Нарны оршин суугчид өөрсдийн ертөнцийг орхих нь хамгийн хэцүү байх болно (хэрэв мэдээжийн хэрэг ийм байдаг бол). Энэ аварга том дугуйны хурд нь 437.6, тусгаарлах хурд нь 618.8 км / с байх ёстой!

Ньютон 17-р зууны сүүлчээр, ах дүү Монголфьер халуун агаараар дүүргэсэн агаарын бөмбөлөг анх нисэхээс зуун жилийн өмнө, ах дүү Райтуудын онгоц анхны нислэгээс хоёр зуун жилийн өмнө, бараг дөрөвний нэг Анхны шингэн пуужин хөөрөхөөс хэдэн мянган жилийн өмнө хиймэл дагуул, сансрын хөлгүүдийн тэнгэрт хүрэх замыг зааж өгсөн.

Таталцлын хүч нь бүх бөмбөрцөгт байдаг

Ашиглах замаар таталцлын хуульүл мэдэгдэх гаригууд нээгдэж, нарны аймгийн гарал үүслийн талаархи космогоник таамаглал бий болсон. Од, гариг, цэцэрлэгт хүрээлэнгийн алим, агаар мандал дахь хийн молекулуудыг хянадаг байгалийн гол хүчийг олж, математикийн аргаар тайлбарлав.

Гэхдээ бид бүх нийтийн таталцлын механизмыг мэдэхгүй. Ньютоны таталцлыг тайлбарлахгүй, харин гаригийн хөдөлгөөний өнөөгийн байдлыг нүдээр харуулдаг.

Орчлон ертөнцийн бүх биетүүдийн харилцан үйлчлэл юунаас болж байгааг бид мэдэхгүй. Ньютон энэ шалтгааныг сонирхоогүй гэж хэлж болохгүй. Олон жилийн турш тэрээр түүний боломжит механизмын талаар бодож байсан.

Дашрамд хэлэхэд энэ бол үнэхээр нууцлаг хүч юм. Хэдэн зуун сая километр орон зайд өөрийгөө илэрхийлэх хүч, анх харахад ямар ч материаллаг тогтоцгүй, түүний тусламжтайгаар харилцан үйлчлэлийн дамжуулалтыг тайлбарлаж болно.

Ньютоны таамаглалууд

Тэгээд Ньютонхандсан таамаглалОрчлон ертөнцийг бүхэлд нь дүүргэж буй тодорхой эфирийн тухай. 1675 онд тэрээр дэлхийн таталцлыг бүхэлд нь орчлон ертөнцийг дүүргэж буй эфир тасралтгүй урсгалаар дэлхийн төв рүү гүйж, энэ хөдөлгөөний бүх объектыг барьж, таталцлын хүчийг бий болгодог гэж тайлбарлав. Эфирийн ижил урсгал нь нар руу гүйж, гаригууд, сүүлт одуудыг чирч, тэдгээрийн эллипс замыг баталгаажуулдаг ...

Энэ нь туйлын математикийн логик таамаглал байсан ч тийм ч үнэмшилтэй биш байв. Харин одоо 1679 онд Ньютон таталцлын механизмыг тайлбарласан шинэ таамаглал дэвшүүлжээ. Энэ удаад тэрээр эфирт гаригуудын ойролцоо, тэднээс хол өөр төвлөрөлтэй байх шинж чанарыг өгдөг. Манай гарагийн төвөөс хол байх тусам эфир нь нягтардаг. Мөн энэ нь бүх материаллаг биетүүдийг нягт давхаргаас нь шахаж, нягтрал багатай болгодог шинж чанартай. Мөн бүх бие нь дэлхийн гадаргуу дээр шахагдсан байдаг.

1706 онд Ньютон эфирийн оршин тогтнолыг эрс үгүйсгэв. 1717 онд тэрээр эфирийг шахах тухай таамаглал руу дахин буцаж ирэв.

Ньютоны овсгоотой тархи агуу оньсого тайлахын төлөө тэмцсэн ч олсонгүй. Энэ нь хажуу тийшээ ийм хурц шидэхийг тайлбарладаг. Ньютон хэлэхдээ:

Би таамаг дэвшүүлдэггүй.

Хэдийгээр бид зөвхөн баталгаажуулж чадсан ч энэ нь бүхэлдээ үнэн биш боловч бид өөр зүйлийг тодорхой хэлж чадна: Ньютон маргаангүй зүйлийг тогтворгүй, маргаантай таамаглалаас тодорхой ялгаж чадсан. Мөн Элементүүдэд агуу хуулийн томьёо байдаг боловч түүний механизмыг тайлбарлах оролдлого байдаггүй.
Агуу физикч ирээдүйн хүнд энэ оньсогыг гэрээслэн үлдээжээ. Тэрээр 1727 онд нас баржээ.
Өнөөдрийг хүртэл шийдэгдээгүй байна.

Ньютоны хуулийн физик мөн чанарын тухай хэлэлцүүлэг хоёр зуун жил үргэлжилсэн. Хэрэв тэр түүнд тавьсан бүх асуултад яг хариулсан бол энэ хэлэлцүүлэг хуулийн мөн чанарт хамаарахгүй байж магадгүй юм.

Гэвч цаг хугацаа өнгөрөхөд энэ хууль бүх нийтийнх биш болох нь тогтоогдсон явдал юм. Тэр энэ эсвэл тэр үзэгдлийг тайлбарлаж чадахгүй тохиолдол байдаг. Жишээ хэлье.

Зелигерийн тооцоонд таталцлын хүч

Эдгээрийн эхнийх нь Зелигерийн парадокс юм. Орчлон ертөнцийг хязгааргүй, жигд матераар дүүргэсэн гэж үзэн Зелигер Ньютоны хуулийн дагуу хязгааргүй ертөнцийн бүхэл бүтэн хязгааргүй том массын аль нэг цэгт үүссэн бүх нийтийн таталцлын хүчийг тооцоолохыг оролдсон.

Энэ нь цэвэр математикийн үүднээс харахад тийм ч амар ажил биш байсан. Хамгийн төвөгтэй өөрчлөлтүүдийн бүх бэрхшээлийг даван туулж, Зелигер хүссэн бүх нийтийн таталцлын хүч нь Орчлон ертөнцийн радиустай пропорциональ байгааг олж мэдэв. Мөн энэ радиус нь хязгааргүйтэй тэнцүү тул таталцлын хүч нь хязгааргүй их байх ёстой. Гэсэн хэдий ч бид практик дээр үүнийг олж харахгүй байна. Энэ нь бүхэл бүтэн ертөнцийн таталцлын хууль бүхэл бүтэн ертөнцөд үйлчлэхгүй гэсэн үг юм.

Гэсэн хэдий ч парадоксын бусад тайлбарууд бас боломжтой. Жишээлбэл, матери нь орчлон ертөнцийг бүхэлд нь жигд дүүргэдэггүй, харин нягт нь аажмаар буурч, эцэст нь маш хол хаа нэгтээ матери огт байдаггүй гэж бид үзэж болно. Гэхдээ ийм дүр зургийг төсөөлнө гэдэг нь материгүй орон зай оршин тогтнох боломжийг хүлээн зөвшөөрөх гэсэн үг бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө утгагүй юм.

Таталцлын хүч нь зайны квадрат нэмэгдэхээс илүү хурдан сулардаг гэж бид таамаглаж болно. Гэхдээ энэ нь Ньютоны хуулийн гайхалтай зохицолд эргэлзэж байна. Үгүй ээ, энэ тайлбар нь эрдэмтдийн сэтгэлд хүрсэнгүй. Парадокс парадокс хэвээр байв.

Мөнгөн усны хөдөлгөөний ажиглалт

Өөр нэг баримт бол Ньютоны хуулиар тайлбарлаагүй бүх нийтийн таталцлын хүчний үйлчлэлийг авчирсан Мөнгөн усны хөдөлгөөнийг ажиглах- гаригтай хамгийн ойр. Ньютоны хуулийн дагуу хийсэн нарийн тооцоолол нь 100 жилийн дотор 531 нуман секундээр Буд гаригийн наранд ойртож буй эллипсийн цэг болох перегелионыг харуулсан.

Мөн одон орон судлаачид энэ шилжилт нь 573 нуман секундтэй тэнцэж байгааг тогтоожээ. Энэхүү илүүдэл буюу 42 нуман секундийг эрдэмтэд зөвхөн Ньютоны хуулиас үүдэлтэй томъёогоор тайлбарлаж чадаагүй юм.

Тэрээр Зелигерийн парадокс, Мөнгөн усны пергелийн шилжилт болон бусад олон гаж үзэгдэл, тайлагдашгүй баримтуудыг тайлбарлав. Альберт Эйнштейн, бүх цаг үеийн хамгийн агуу физикч биш юмаа гэхэд хамгийн агуу физикчдийн нэг. Ядаргаатай жижиг зүйлүүдийн дунд асуулт байв эфирийн салхи.

Альберт Мишельсоны хийсэн туршилтууд

Энэ асуулт таталцлын асуудалд шууд хамааралгүй юм шиг санагдсан. Тэрээр оптик, гэрэлтэй холбоотой байв. Илүү нарийн, түүний хурдыг тодорхойлоход.

Данийн одон орон судлаач гэрлийн хурдыг анх тогтоосон. Олаф РемерБархасбадийн сарны хиртэлтийг харж байна. Энэ нь 1675 онд болсон.

Америкийн физикч Альберт Мишельсон 18-р зууны төгсгөлд тэрээр өөрийн зохион бүтээсэн төхөөрөмжөө ашиглан хуурай газрын нөхцөлд гэрлийн хурдыг хэд хэдэн удаа тодорхойлжээ.

1927 онд тэрээр гэрлийн хурдыг 299796 + 4 км/с гэж өгсөн нь тухайн үеийн хувьд маш сайн нарийвчлал байв. Гэхдээ асуудлын мөн чанар нь өөр юм. 1880 онд тэрээр эфирийн салхины талаар судлахаар шийджээ. Тэрээр эцэст нь тэр эфирийн оршин тогтнолыг тогтоохыг хүссэн бөгөөд үүний тусламжтайгаар тэд таталцлын харилцан үйлчлэлийн дамжуулалт ба гэрлийн долгионы дамжуулалтыг хоёуланг нь тайлбарлахыг оролдсон.

Мишельсон тухайн үеийнхээ хамгийн гайхалтай туршилтчин байсан байх. Тэр маш сайн тоног төхөөрөмжтэй байсан. Тэгээд тэр амжилтанд бараг итгэлтэй байсан.

Туршлагын мөн чанар

Туршлагаингэж бодож байсан. Дэлхий тойрог замдаа ойролцоогоор 30 км/сек хурдтай хөдөлдөг.. Агаараар хөдөлдөг. Энэ нь дэлхийн хөдөлгөөнтэй харьцуулахад хүлээн авагчаас түрүүлж байгаа гэрлийн хурд нь нөгөө талд байгаа эх үүсвэрээс их байх ёстой гэсэн үг юм. Эхний тохиолдолд эфирийн салхины хурдыг гэрлийн хурд дээр нэмэх шаардлагатай бол хоёр дахь тохиолдолд гэрлийн хурд энэ утгаар буурах ёстой.

Тэрээр цацрагийг хоёр тэнцүү урсгал болгон хувааж, тэдгээрийг харилцан перпендикуляр чиглэлд чиглүүлэв: меридиан ба параллель дагуу. Толинд туссан туяа буцаж ирэв. Хэрэв параллель дагуу явж буй цацраг нь эфирийн салхины нөлөөг мэдэрсэн бол түүнийг меридиал туяанд нэмэхэд интерференцийн ирмэгүүд үүсэх ёстой байсан бол хоёр цацрагийн долгион фазаар шилжих байсан.

Гэсэн хэдий ч Мишельсонд хоёр цацрагийн замыг маш нарийвчлалтайгаар хэмжихэд хэцүү байсан тул тэдгээр нь яг адилхан байв. Тиймээс тэр аппаратыг хөндлөнгийн ирмэггүй байхаар барьж, дараа нь 90 градус эргүүлэв.

Меридиал туяа нь өргөрөг болон эсрэгээр болсон. Хэрэв эфирийн салхи байвал нүдний шилний доор хар, цайвар судал гарч ирэх ёстой! Гэхдээ тэд тийм биш байсан. Магадгүй, төхөөрөмжийг эргүүлэх үед эрдэмтэн түүнийг хөдөлгөж магадгүй юм.

12.00 цагт засаад засчихлаа. Эцсийн эцэст, үүнээс гадна энэ нь тэнхлэгийг тойрон эргэдэг. Тиймээс өдрийн янз бүрийн цагт өргөргийн цацраг нь ирж буй эфирийн салхитай харьцуулахад өөр байр суурь эзэлдэг. Одоо аппарат нь хатуу хөдөлгөөнгүй байх үед туршилтын үнэн зөв гэдэгт итгэлтэй байж болно.

Дахиад хөндлөнгийн оролцоо байхгүй. Туршилтыг олон удаа хийсэн бөгөөд Мишельсон болон түүнтэй хамт тухайн үеийн бүх физикчид гайхширч байсан. Эфирийн салхи илэрсэнгүй! Гэрэл бүх чиглэлд ижил хурдтайгаар тархав!

Үүнийг хэн ч тайлбарлаж чадаагүй. Мишельсон туршилтыг дахин дахин давтаж, тоног төхөөрөмжийг сайжруулж, эцэст нь туршилтыг амжилттай явуулахад шаардлагатай хэмжээнээс илүү хэмжилтийн бараг гайхалтай нарийвчлалд хүрсэн. Тэгээд дахин юу ч биш!

Альберт Эйнштейний хийсэн туршилтууд

Дараагийн том алхам таталцлын хүчний талаархи мэдлэгхийсэн Альберт Эйнштейн.
Альберт Эйнштейнээс нэг удаа ингэж асуужээ.

Та харьцангуйн тусгай онолдоо хэрхэн хүрсэн бэ? Та ямар нөхцөлд гайхалтай санаа гаргасан бэ? Эрдэмтэн хариулав: "Надад үргэлж ийм юм шиг санагддаг байсан.

Магадгүй тэр илэн далангүй байхыг хүсээгүй, магадгүй тэр ядаргаатай ярилцагчаас салахыг хүссэн байх. Гэвч Эйнштейний цаг хугацаа, орон зай, хурд хоёрын хоорондын уялдаа холбоотой санаа төрөлхийн байсан гэж төсөөлөхөд бэрх.

Үгүй ээ, мэдээжийн хэрэг, эхэндээ аянга цахилгаан мэт тод томруун таамаг байсан. Дараа нь хөгжил эхэлсэн. Үгүй ээ, мэдэгдэж буй үзэгдлүүдтэй зөрчилддөггүй. Дараа нь физик сэтгүүлд хэвлэгдсэн томьёогоор дүүрэн таван хуудас гарч ирэв. Физикийн шинэ эрин үеийг нээсэн хуудсууд.

Сансрын хөлөг сансар огторгуйд нисч байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Бид танд тэр даруй анхааруулах болно: одны хөлөг бол шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолуудаас уншиж байгаагүй өвөрмөц зүйл юм. Түүний урт нь 300 мянган км, хурд нь 240 мянган км / с гэж хэлье. Мөн энэ сансрын хөлөг сансар дахь завсрын тавцангуудын аль нэгнийх нь хажуугаар зогсолтгүй нисдэг. Бүрэн хурдтайгаар.

Зорчигчдын нэг нь оддын хөлөг онгоцны тавцан дээр цаг бариад зогсож байна. Уншигч та бид хоёр тавцан дээр зогсож байна - түүний урт нь оддын хөлөг онгоцны хэмжээтэй тохирч байх ёстой, өөрөөр хэлбэл 300 мянган километр, эс тэгвээс тэр түүнд наалдаж чадахгүй. Мөн бидний гарт цаг бий.

Оддын хөлөг онгоцны нум манай тавцангийн арын ирмэгийг гүйцэх үед дэнлүү анивчсан нь эргэн тойрон дахь орон зайг гэрэлтүүлж байсныг бид анзаарч байна. Хэсэг хугацааны дараа гэрлийн туяа манай тавцангийн урд ирмэг дээр ирэв. Бид үүнд эргэлздэггүй, учир нь бид гэрлийн хурдыг мэддэг бөгөөд цаг дээр яг тохирох мөчийг яг таг тогтоож чадсан. Мөн оддын хөлөг дээр ...

Гэвч одны хөлөг мөн л гэрлийн туяа руу нисэв. Тавцангийн голд ойрхон байх үед гэрэл түүний хойд хэсгийг гэрэлтүүлж байсныг бид гарцаагүй олж харлаа. Гэрлийн туяа хөлөг онгоцны нумаас хойш 300 мянган километрийг хамарч чадаагүйг бид гарцаагүй харсан.

Харин оддын хөлөг онгоцны тавцан дээрх зорчигчид өөр зүйлд итгэлтэй байна. Тэдний цацраг нь нумаас хойш 300 мянган км замыг туулсан гэдэгт итгэлтэй байна. Эцсийн эцэст тэр үүнд бүтэн секунд зарцуулсан. Тэд мөн үүнийг цагнаасаа яг таг тэмдэглэсэн. Өөрөөр хэлбэл яаж байж болох вэ: эцэст нь гэрлийн хурд нь эх үүсвэрийн хурдаас хамаардаггүй ...

Яаж тэгэх вэ? Бид тогтсон тавцангаас нэг зүйлийг, харин тэдэнд оддын хөлөг онгоцны тавцан дээр өөр зүйлийг харж байна уу? Юу болсон бэ?

Эйнштейний харьцангуйн онол

Үүнийг нэн даруй тэмдэглэх нь зүйтэй: Эйнштейний харьцангуйн онолЭхлээд харахад энэ нь дэлхийн бүтцийн талаарх бидний тогтсон санаатай огт зөрчилдөж байна. Бид үүнийг танилцуулж дассан учраас энэ нь эрүүл ухаантай зөрчилдөж байна гэж хэлж болно. Шинжлэх ухааны түүхэнд ийм тохиолдол олон удаа тохиолдож байсан.

Гэвч дэлхийн бөмбөрцөг хэлбэртэй болохыг олж мэдсэн нь нийтлэг ойлголттой зөрчилдсөн юм. Яаж ард түмэн эсрэг талд амьдарч, ангал руу унахгүй байх вэ?

Бидний хувьд дэлхийн бөмбөрцөг байдал нь эргэлзээгүй баримт бөгөөд эрүүл ухааны үүднээс авч үзвэл бусад аливаа таамаглал нь утгагүй бөгөөд зэрлэг юм. Гэхдээ цаг хугацаанаасаа ухарч, энэ санааны анхны дүр төрхийг төсөөлөөд үз дээ, та үүнийг хүлээн зөвшөөрөх нь хичнээн хэцүү болохыг ойлгох болно.

Дэлхий хөдөлгөөнгүй биш, харин замынхаа дагуу их бууны сумнаас хэдэн арван дахин хурдан нисдэг гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх нь илүү хялбар байсан уу?

Энэ бүхэн эрүүл саруул ухааны сүйрэл байв. Тиймээс орчин үеийн физикчид үүнийг хэзээ ч иш татдаггүй.

Одоо харьцангуйн тусгай онол руу буцъя. Дэлхий нийт түүнийг анх удаа 1905 онд Алберт Эйнштейн хэмээх үл мэдэгдэх нэрээр гарын үсэг зурсан нийтлэлээс хүлээн зөвшөөрсөн. Тэгээд тэр үед дөнгөж 26 настай байсан.

Эйнштейн энэхүү парадоксоос маш энгийн бөгөөд логик таамаглал дэвшүүлжээ: тавцан дээрх ажиглагчийн нүдээр бол хөдөлж буй машинд таны бугуйн цагийг хэмжсэнээс бага хугацаа өнгөрчээ. Машинд цаг хугацаа хөдөлгөөнгүй тавцан дээрх цагтай харьцуулахад удааширч байв.

Энэ таамаглалаас логикийн дагуу нэлээд гайхалтай зүйл гарч ирэв. Трамвайгаар ажилдаа явж байгаа хүн яг ийм замаар явж байгаа явган зорчигчтой харьцуулахад хурднаас болж цаг хэмнээд зогсохгүй түүний хувьд илүү удаан явдаг болох нь тогтоогдсон.

Гэсэн хэдий ч, мөнхийн залуу насыг ийм байдлаар хадгалах гэж бүү оролдоорой: чи тэрэгний жолооч болж, амьдралынхаа гуравны нэгийг трамвайнд өнгөрөөсөн ч 30 жилийн дараа секундын саяны нэгээс илүүг олж авахгүй. Цаг хугацааны ашиг нь мэдэгдэхүйц байхын тулд гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай хөдөлж байх шаардлагатай.

Биеийн хурд нэмэгдэх нь тэдний массад тусгагдсан байдаг. Биеийн хурд гэрлийн хурдтай ойртох тусам масс нь ихсэх болно. Биеийн гэрлийн хурдтай тэнцэх хурдаар түүний масс нь хязгааргүйтэй тэнцүү, өөрөөр хэлбэл Дэлхий, Нар, Галактик, бидний бүх орчлон ертөнцийн массаас их ... Энэ бол ямар их масс юм. энгийн чулуун чулуунд төвлөрүүлж, хурдасгах боломжтой
Света!

Энэ нь аливаа материаллаг биед гэрлийн хурдтай тэнцэх хурдыг хөгжүүлэхийг зөвшөөрдөггүй хязгаарлалтыг бий болгодог. Эцсийн эцэст, масс өсөх тусам түүнийг тараахад улам бүр хэцүү болдог. Мөн хязгааргүй массыг ямар ч хүчээр хөдөлгөж болохгүй.

Гэсэн хэдий ч байгаль бүхэл бүтэн ангиллын бөөмсийн хувьд энэ хуулиас маш чухал үл хамаарах зүйл хийсэн. Жишээлбэл, фотонуудын хувьд. Тэд гэрлийн хурдаар хөдөлж чаддаг. Илүү нарийн, тэд өөр хурдаар хөдөлж чадахгүй. Хөдөлгөөнгүй фотоныг төсөөлөхийн аргагүй юм.

Хөдөлгөөнгүй үед энэ нь массгүй байдаг. Түүнчлэн, нейтрино нь тайван масстай байдаггүй бөгөөд тэд гэрлийг гүйцэж түрүүлэхгүйгээр манай Орчлонгийн хамгийн дээд хурдаар сансар огторгуйд мөнхийн нислэг үйлдэхийг ялладаг.

Бидний жагсаасан харьцангуйн тусгай онолын үр дагавар бүр нь хачирхалтай, хачирхалтай байдаг нь үнэн биш гэж үү! Мэдээжийн хэрэг тус бүр нь "эрүүл ухаан" -тай зөрчилддөг!

Гэхдээ хамгийн сонирхолтой нь: тодорхой хэлбэрээр биш, харин гүн ухааны өргөн байр суурь болгон энэ бүх гайхалтай үр дагаврыг диалектик материализмыг үндэслэгч урьдчилан таамаглаж байсан. Эдгээр үр дагавар нь юу хэлж байна вэ? Хөдөлгөөнт биетийн энерги ба масс, масс ба хурд, хурд ба цаг, хурд ба уртыг хооронд нь холбодог холболтын тухай...

Эйнштейн цемент (дэлгэрэнгүй :), холбох арматур, суурийн чулуу гэх мэт харилцан хамаарлыг нээсэн нь өмнө нь бие биенээсээ хамааралгүй мэт санагдаж байсан зүйл, үзэгдлийг хооронд нь холбож, шинжлэх ухааны түүхэнд анх удаа ийм үндэс суурийг бий болгосон юм. эв нэгдэлтэй барилга барих боломжтой. Энэхүү барилга нь бидний орчлон ертөнц хэрхэн ажилладагийг харуулсан дүрслэл юм.

Гэхдээ эхлээд Альберт Эйнштейний бүтээсэн харьцангуйн ерөнхий онолын талаар ядаж хэдэн үг хэлье.

Таталцлын уналт

Сансрын байгалийн гайхалтай үзэгдлийн тухай - таталцлын уналтын тухай (гамшгийн шахалтын) талаар ярилцъя. Энэ үзэгдэл нь материйн асар том хуримтлалд тохиолддог бөгөөд таталцлын хүч нь байгальд байгаа өөр ямар ч хүч үүнийг эсэргүүцэж чадахгүй асар их хэмжээтэй байдаг.

Ньютоны алдартай томьёог санаарай: таталцлын хүч их байх тусам таталцагч биетүүдийн хоорондох зайн квадрат нь бага байх болно. Тиймээс материаллаг формац улам нягт болж, хэмжээ нь багасч, таталцлын хүч илүү хурдан өсөх тусам тэдний сүйрлийн тэврэлт нь зайлшгүй байх болно.

Байгаль нь материйн хязгааргүй шахалттай тэмцдэг нэгэн зальтай арга байдаг. Үүнийг хийхийн тулд энэ нь асар том таталцлын хүчний үйл ажиллагааны хүрээн дэх цаг хугацааны явцыг зогсоож, дөнгөлсөн материйн масс нь манай Орчлон ертөнцөөс тасарч, хачирхалтай нойрмог зүүдэнд хөлддөг.

Сансар огторгуйн эдгээр "хар нүх"-ийн эхнийх нь аль хэдийн нээгдсэн байх магадлалтай. ЗХУ-ын эрдэмтэд О.Х.Гусейнов, А.Ш.Новрузова нарын таамаглалаар энэ бол Ихрийн бэлчир буюу нэг үл үзэгдэх бүрэлдэхүүн хэсэгтэй хос од юм.

Үзэгдэх бүрэлдэхүүн хэсэг нь 1.8 нарны масстай бөгөөд түүний үл үзэгдэх "хамтрагч" нь тооцооллын дагуу харагдахаас дөрөв дахин их масстай байх ёстой. Гэхдээ үүний ул мөр ч байхгүй: байгалийн хамгийн гайхалтай бүтээл болох "хар нүх"-ийг харах боломжгүй юм.

Зөвлөлтийн эрдэмтэн профессор К.П.Станюкович "үзэгний үзүүрт" гэдэгчлэн "хөлдөөсөн бодисын" бөөмс нь маш олон янзын хэмжээтэй байж болохыг онолын үүднээс харуулсан.

• Манай Галактикийн бүх 100 тэрбум одны цацраг ялгаруулдаг шиг асар их энерги ялгаруулдаг квазартай төстэй түүний асар том тогтоцууд байж болно.
• Цөөн тооны нарны масстай тэнцэхүйц илүү даруухан бөөгнөрөл үүсэх боломжтой. Эдгээр болон бусад объектууд хоёулаа "унтаж байгаа" биш харин энгийн бодисоос үүсч болно.
• Мөн энгийн бөөмстэй массын хувьд огт өөр ангиллын формацууд боломжтой.

Тэдгээрийг бий болгохын тулд эхлээд тэднийг асар их дарамтанд оруулж буй асуудлыг Шварцшильд бөмбөрцгийн хязгаарт оруулах шаардлагатай - гадны ажиглагчийн цаг бүрэн зогсдог бөмбөрцөг. Үүний дараа даралтыг арилгасан ч гэсэн цаг хугацаа зогссон бөөмсүүд манай орчлон ертөнцөөс үл хамааран оршин тогтнох болно.

планкеонууд

Планкеон бол бөөмсийн маш онцгой анги юм. К.П.Станюковичийн хэлснээр тэд маш сонирхолтой өмчийг эзэмшдэг: тэд материыг хэдэн сая, тэрбум жилийн өмнөх шиг өөрчлөгдөөгүй хэлбэрээр авч явдаг. Планкеон дотроос харахад бид орчлон ертөнц үүсэх үеийнхтэй адил бодисыг харж болно. Онолын тооцоогоор бол орчлон ертөнцөд 1080 орчим планкеон байдаг нь 10 см талтай огторгуйн шоо дөрвөлжинд ойролцоогоор нэг планкеон байдаг. Дашрамд хэлэхэд, Станюкович болон (түүнээс үл хамааран планкеонуудын таамаглалыг академич М.А. Марков дэвшүүлсэн. Зөвхөн Марков тэдэнд өөр нэр өгсөн - максимонууд.

Планкеонуудын тусгай шинж чанарыг заримдаа энгийн бөөмсийн парадоксик хувиргалтыг тайлбарлахад ашиглаж болно. Хоёр бөөмс мөргөлдөхөд хэлтэрхий хэзээ ч үүсдэггүй, харин бусад энгийн бөөмс үүсдэг гэдгийг мэддэг. Энэ бол үнэхээр гайхалтай юм: энгийн ертөнцөд ваарыг хагалах үед бид хэзээ ч бүхэл бүтэн аяга, тэр ч байтугай сарнай авч чадахгүй. Гэхдээ энгийн бөөмс бүрийн гүнд нэг эсвэл хэд хэдэн планкеон, заримдаа олон планкеон байдаг гэж бодъё.

Бөөмүүд мөргөлдөх үед планкеоны нягт боосон "уут" бага зэрэг нээгдэж, зарим бөөмс түүн рүү "унаж", мөргөлдөх үед үүссэн гэж үзэж буй хэсгүүд "үсрэх" оронд "үсрэх" болно. Үүний зэрэгцээ планкеон нь хичээнгүй нягтлан бодогчийн хувьд энгийн бөөмсийн ертөнцөд батлагдсан бүх "хамгаалалтын хуулиудыг" хангах болно.
За, бүх нийтийн таталцлын механизм үүнтэй ямар холбоотой вэ?

К.П.Станюковичийн таамаглалын дагуу таталцлын "хариуцлагатай" нь энгийн бөөмсөөс тасралтгүй ялгардаг гравитонууд гэж нэрлэгддэг жижиг хэсгүүд юм. Нарны туяанд бүжиглэж буй тоосны тоосонцор дэлхийн бөмбөрцөгөөс жижиг байдаг тул гравитонууд нь сүүлчийнхээс хамаагүй бага юм.

Гравитонуудын цацраг нь хэд хэдэн зүй тогтолд захирагддаг. Ялангуяа тэд сансар огторгуйн бүс рүү нисэхэд илүү хялбар байдаг. Энэ нь бага гравитон агуулдаг. Энэ нь хэрэв сансар огторгуйд хоёр тэнгэрийн бие байгаа бол хоёулаа бие биенийхээ эсрэг чиглэлд гравитоныг голчлон "гадаад" цацна гэсэн үг юм. Энэ нь бие биендээ ойртож, бие биенээ татах импульс үүсгэдэг.

Гравитонууд энгийн тоосонцороо орхиж, массын нэг хэсгийг авч явдаг. Тэд хичнээн жижиг байсан ч массын алдагдал нь цаг хугацааны явцад мэдэгдэхүйц байх боломжгүй юм. Гэхдээ цаг хугацаа төсөөлшгүй их юм. Орчлон ертөнцийн бүх бодис таталцлын орон болж хувирахад ойролцоогоор 100 тэрбум жил шаардлагатай.